Samodejna vrstica: 7 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Namen tega projekta je izdelati poceni avtomatiziran prodajni sistem za pijače za uporabo v vrhunskih potrošniških in komercialnih aplikacijah. Tradicionalni sistemi pri avtomatizaciji palic uporabljajo servo motorje in velike trde tirnice s platformami, ki jih poganja pas. Čeprav so lahko ti sistemi izjemni za vsakogar, so stroški previsoki, zato smo razvili cenovno ugodnejšo oblikovalcem prijazno zasnovo.

Lastnosti

• Prilagodljivo za vse vrste žganih pijač/mešalnikov
• Integracija Googlovega API -ja za glasovno naročanje
• Obsežna iskana zbirka receptov

Strojna oprema

• Raspberry Pi 3 Model B
• Poceni aluminijasta ekstruzijska struktura
• 3D tiskana PLA svetila
• 9g servo pogoni

Korak: Seznam delov in viri

Zahteve glede strojne opreme so bile povzete in vnaprej oblikovane za vas. Še vedno pa potrebujete dostop do nekaterih virov, ki niso vedno lahko dostopni.

Potrebovali boste dostop do:

• 3D-tiskalnik
• Dremel ali tračna žaga
• Spajkalnik

Opomba: Naslednji deli in cene so v GBP in spletna mesta so lahko osredotočena na Združeno kraljestvo, vendar so ti deli zlahka na voljo na večini področij. Nekateri materiali bodo cenejši, če jih naročite na Kitajskem

Komponente okvirja

• 8 x Beaumont Spirit Optic & Stand 25 ml: 18,32 £ - CaterSpeed/Alibaba
• 5 metrov x PVC cev (6 mm x 8 mm): 5,29 £ - ebay
• 20 x nosilci za iztiskanje 90 °: 7,16 £ - ebay
• 20 x Drop T -Nut: 3,36 £ - ebay
• 20 x M5 10 mm: 3,39 £ - ebay
• Trda žica: 1,49 £ - ebay
• 4 metre x iztiskanje aluminija (20 mm x 20 mm): 22,96 £ -RS

• 1 x senzor GP2Y0D805Z0F, razdalja, 50 mm, digitalno: 3,14 £ - Farnell

Elektronske komponente

• 1 x 1 kg Merilna celica: 2,21 £ - Amazon
• 8 x mikro servo: 11,25 £ - ebay
• 1 x senzor bližine - senzor GP2Y0D805Z0F, razdalja, 50 mm, digitalno: 3,14 GBP - Farnell
• Drobne komponente lahko najdete tukaj.

Korak: Elektronika in tiskana vezja

Celotne sheme tiskanih vezij, fotomaske in specifikacije so na voljo v skupnosti Altium CircuitMaker tukaj.

Končne plošče so dvoslojne, manjše od 100 x 100 mm in jih je mogoče dobiti za 0,20 USD na kos prek storitve prototipiranja JLCPCB.

Naseljena tabla je imela naslednje osnovne lastnosti:

• 8x servo kanalov
• 1x vhod za ojačevalnik merilne celice
• 1x vhod za digitalni senzor bližine
• 2x odpravljanje napak GPIO z LED diodami

Za prihodnji razvoj so bile predvidene tudi blazinice:

• 8x dodatni servo kanali
• 4x vhodi ADC za splošno uporabo
• 1x rezervni ojačevalni kanal merilne celice
• 2x optično izolirani elektromagnetni gonilniki z 12V vodilom

3. korak: 3D tiskanje

Obstajajo 4 različni deli, ki jih je treba natisniti.

• Servo nosilci
• Optične sponke
• Nosilec senzorja bližine
• Nosilci PVC cevi

Natisniti je treba osem servo nosilcev in sponk, en senzor bližine in dva držala za cevi. Datoteke so na voljo tukaj.

Dozirni sistemi delujejo preko 9 g servomotorja, nameščenega na vsaki optiki, s kovinskim opornikom, ki ga povezuje z dnom bata. Med vrtenjem servomotorja se batni mehanizem potegne navzgor, zapira polnilno linijo do steklenice, odpira dozirno linijo in omogoča vračanje zraka skozi vzmeten element znotraj optike.

Cevi iz PVC -ja za živila tečejo iz vsake optike in jih dve poravnalni komponenti držijo centralno nad posodo.

Za merilno celico je digitalni senzor bližine, ki omogoča zaznavanje skodelice na plošči, ki jo drži v položaju z drsnim tiskanim nosilcem na ekstruziji.

Na voljo so deli izumitelja in datoteke za montažo, z dodatnimi modeli STL za tiskane komponente. Priložene so tudi tehnične risbe za ključne dele, ki jih je mogoče izpeljati tudi iz dokumentov izumitelja v mm velikosti.

4. korak: Okvir

1. Izrežite ekstruzijo na segmente (4 x 400 mm, 7 x 300 mm, 1 x 15 mm)

2. S pomočjo 90-stopinjskih nosilcev in T-matic na 90-stopinjskih križiščih sestavite v kvadratno obliko. Kot navpične stebre uporabite 400 -milimetrske odseke, pri čemer enega od 300 -milimetrskih odsekov pustite prostega, kot je prikazano.

3. Priključite 15 mm kos na sredino spodnjega prereza hrbta.

4. Pritrdite 3D natisnjeni senzor bližine in držalo za skodelico na 15 -milimetrski del, kot je prikazano.

5. Epoksidno ploščo pritrdite na merilno celico in privijte do konca 15-milimetrskega odseka z uporabo T-matic in 20 mm vijakov M5.

5. korak: Optika

Za upravljanje optike s servomotorji je treba odstraniti glavno vzmet.

1. Odstranite plastično ohišje in veliko vzmet iz spodnjega dela optike.

2. Pritrdite 3D natisnjene dele in servomotorje, kot je prikazano.

3. S trdo žico priključite servomotorje na dno bata skozi luknje v servo roki in natisnjenem delu.

4. Optiko pritrdite na stojala in jo pritrdite na okvir, enakomerno razporejen, da se izognete neenakomernim obremenitvam.

6. korak: Programska oprema

Vsa programska oprema, potrebna za ta projekt, je na voljo na našem githubu.

Programska oprema je sestavljena iz dveh glavnih razdelkov: strežnika in vdelane programske opreme. Vdelana programska oprema je izvorna koda c ++, ki se prevede v predmet v skupni rabi, ki vsebuje avtomatizirano logiko vrstice in sodeluje z merilno celico (HX711), servomotorji in senzorjem bližine. Imenik strežnika vsebuje spletni strežnik python, ki uvozi predmet v skupni rabi kot modul, ko prejme webhook iz dialogflow, nato razčleni in dostopa do želenega vedenja prek vezave.

Logika in vedenje

Obnašanje avtomatizirane vrstice je mogoče predstaviti kot zgoraj prikazani stroj stanja. Ko je kozarec postavljen, je stroj pripravljen za naročilo, ko ga prejmete, se bo začel izdajati. Ko bo končana, se bo vrnila v pripravljeno stanje za drugo pijačo in če bo skodelico kdaj odstranila, bo spet čakala, da jo postavimo. Odkrivanje skodelice izvede senzor bližine, ki vrne logično vrednost, odvisno od tega, ali bere visoko ali nizko. Doziranje spremlja senzor teže; ko spletni strežnik python prejme naročilo, izračuna potrebno težo, da se izogne zahtevani količini in tabeli iskanja gostote. Nato najdemo servomotorje, preslikane na to pijačo, in jih nato aktiviramo, dokler se teža ne ujema. Ko je strežnik končan, vrne odgovor na dialogflow, ki uporabniku pokaže, da je njegova pijača pripravljena.

7. korak: Pomoč in težave

Upamo, da ste uživali v našem vodniku, in radi bi vedeli, če se odločite, da ga zgradite sami! Če imate kakršne koli težave, spodaj napišite komentar in z veseljem vam bomo pomagali.

Dodatna funkcionalnost na plošči bi vam morala omogočiti, da razširite svoj sistem na 16 različnih sestavin pijače, pa tudi dodate številne druge mehanske pogone ali senzorje. Druga možnost je, da razcepite naše datoteke za oblikovanje strojne ali programske opreme in dodate svoje ideje! Radi bi videli, kaj lahko skupnost naredi s tem.

Hvala, ker ste si vzeli čas za branje in vam želimo vse najboljše pri vašem lastnem projektu: Eddyja, Joea in Petea.